[发明专利]一种弱化压力容器瓣片在存放和运输状态变形的方法

说明书

本发明公开一种弱化压力容器瓣片在存放和运输状态变形的方法，涉及压力容器瓣片防变形技术领域，包括步骤：步骤一；建立有限元模型，设计防变形装置，将瓣片放置于防变形装置内后，对瓣片采用局部网格划分，并分析瓣片受力；步骤二；瓣片外表面约束区域优化分析；步骤三；瓣片内表面约束区域优化分析。本发明提供的弱化压力容器瓣片在存放和运输状态变形的方法，使压力容器瓣片便于存放和运输，避免发生变形。

技术领域

本发明涉及压力容器瓣片防变形技术领域，特别是涉及一种弱化压力容器瓣片在存放和运输状态变形的方法。

背景技术

随着石油、化工、冶金等行业的发展，压力容器在许多领域得到广泛的应用。容器设备近年来呈现大型化的发展趋势，例如油气储罐、核电压力容器等。容器设备大型化有助于生产制造单位提高产值，降低成本，实现规模效益因此大型容器设备具有广阔的应用前景。许多大型容器设备整体加工成型难度较大，需要大型压力机、模具等设备，还要考虑成型过程壁厚变化、成型后运输方式等问题。因此许多大型设备采用先分瓣压形再拼装组焊的方法进行制造。容器设备的大型化也决定了瓣片尺寸向大型化发展，使容器分瓣数量尽可能少，从而减少焊接工作量及焊接变形，降低生产成本，提高容器设备安全性。然而，尺寸增大对瓣片成型加工及变形控制提出了更高的要求。为满足大型容器设备的设计要求，保证其拼装后的整体成型精度，有必要对瓣片的成型、运输、组装、焊接等环节的变形进行分析，并采取有效的控制变形的措施。当前众多专家学者对于大型容器设备的分析大多是对整体形状的分析，对于单独的瓣片变形分析较少。对于瓣片的研究大多集中在成型加工和组装焊接两个方面，对于瓣片在存放及运输过程中变形的研究基本处于空白阶段。相对于其他环节而言，瓣片在存放及运输过程中产生的变形较小，但为了满足大型容器设备整体成型精度的要求，应该予以重视。壳体瓣片具有尺寸大、曲率复杂、壁厚薄、刚度小的特点，在不加外界约束的状态下容易产生变形。瓣片在存放及运输过程中变形过大，可能导致后续的组装焊接过程无法正常进行，需要对瓣片进行二次加工，造成不必要的材料及能源消耗。因此，为了进一步提高由瓣片拼装而成的大型容器设备的成型精度，有必要对瓣片在存放及运输过程中产生的变形进行分析，采取有效的防变形措施，确保瓣片的变形量在合理的偏差范围内。对于瓣片在存放及运输过程中变形的研究可应用于多种大型容器设备不同形状的瓣片，在大型壳体的组装工程中具有一定的实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种弱化压力容器瓣片在存放和运输状态变形的方法，以解决上述现有技术存在的问题，使压力容器瓣片便于存放和运输，避免发生变形。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种弱化压力容器瓣片在存放和运输状态变形的方法，包括如下步骤：

步骤一；建立有限元模型，设计防变形装置，将瓣片放置于防变形装置内后，对瓣片采用局部网格划分，并分析瓣片受力；

步骤二；瓣片外表面约束区域优化分析；

步骤三；瓣片内表面约束区域优化分析。

可选的，所述步骤二还包括：将瓣片外表面划分六个约束区域，分别为瓣片正下方两个，瓣片两侧各两个；利用ANSYS软件模拟瓣片在不同约束区域下的变形，通过对比分析逐渐优化接触区域。

可选的，所述步骤三还包括：将瓣片放置在支架上，安装瓣片上方支架及吊耳，并在瓣片和支架之间安装拉杆；利用ANSYS软件模拟瓣片在不同约束区域下的变形，对比分析逐步优化吊点区域，并在最终选定的吊点区域安装吊耳，拉杆的一端连接在瓣片内表面的吊耳上。